Functional polyether-based materials : from synthesis to controlled cellular uptake and self-healing coatings

Barthel, Markus J.

Die vorliegende Dissertation beschreibt die Synthese Poly(ethylen oxid) (PEO) – basierter Materialien durch lebende anionische Ringöffnungspolymerisation (AROP). Die synthetisierten Polymere konnten gezielt Funktionalisiert und in einem breiten Anwendungsfeld zum Einsatz gebracht werden. Poly(ethylenoxid)-block-Poly(allylglycidylether)-block-Poly(t-butylglycidylether) (PEO-b-PAGE-b-PtBGE) Triblock-Terpolymere wurden für die Untersuchung der Selbstassemblierung in wässriger Lösung genutzt. Weiterhin wurden die PAGE Segmente funktionalisiert um Ladungen in das Triblock-Terpolymer einzuführen. Die erhaltenen Materialien wurden anschließend als Plattform für die Herstellung von funktionalen sub-30 nm Mizellen genutzt und die Zellaufnahme studiert. Als weiteres Monomer wurde Furfurylglycidylether (FGE) durch die AROP kontrolliert polymerisiert und die Furaneinheiten durch Diels-Alder Reaktionen ([4+2] Cycloaddition) funktionalisiert. Selbstassemblierung von Poly(ethylenoxid)-block-Poly(furfurylglycidylether) (PEO-b-PFGE) führte in wässriger Lösung zu sphärischen Mizellen, deren PFGE-Kern durch eine Diels-Alder Reaktion reversibel verlinkt werden konnte. Weiterhin wurden PFGE und PEO-b-PFGE Polymere für die Herstellung selbstheilender Beschichtungen verwendet. Dabei konnte das reversible vernetzen/entnetzen demonstriert werden, welches in eine Änderung der Materialhärte resultierte. Es wurde demonstriert, dass PEO-b-PFGE Beschichtungen in der Lage sind, Kratzer mit einer Tiefe von bis zu 6 µm und einer Breite von 1.7 mm zu heilen. Weiterhin konnte FGE als effizientes Terminierungsreagenz für die lebende anionische Polymerisation genutzt und Poly(2-vinylpyridin)-block-Poly(ethylenoxid) (P2VP-b-PEO) Blockcopolymere mit einer einzelnen FGE-Einheit an der Blockgrenze hergestellt werden. Die Furangruppe wurde danach zur Anbindung eines fluoreszierenden Farbstoffs sowie für die kovalente Beschichtung von Gold-Nanopartikeln durch Diels-Alder Reaktionen genutzt.

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Barthel, Markus Joachim: Functional polyether-based materials. from synthesis to controlled cellular uptake and self-healing coatings. 2014.

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